(57)【要約】【課題】遮光ガラスを使用して封止工程を実行する場合に、遮光ガラスと基板とが貼り付くのを防止して、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能な封止装置、封止方法、有機ＥＬ装置、および電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記遮光ガラスに対して、前記基板および前記電気光学層を気密的に覆うための封止部材を圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して、前記基板と前記封止部材とを光硬化型接着剤により接合する封止装置において、前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記遮光ガラスの前記基板との接触面に撥水処理を施したものである。【選択図】        図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着剤を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止部材とを接合する封止装置において、
前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記遮光ガラスの前記基板との接触面に撥水処理を施したことを特徴とする封止装置。
【請求項２】
電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着剤を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止部材とを接合する封止装置において、
前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記基板の前記遮光ガラスとの接触面に撥水処理を施したことを特徴とする封止装置。
【請求項３】
前記撥水処理は、撥水性薄膜の形成であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の封止装置。
【請求項４】
前記電気光学層が少なくとも発光層を有する有機層により形成され、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の封止装置により製造されたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の有機ＥＬ装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着剤を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止部材とを接合する封止方法において、
前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記遮光ガラスの前記基板との接触面に撥水処理を施したことを特徴とする封止方法。
【請求項７】
電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材を圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止部材とを接合する封止装置において、
前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記基板の前記遮光ガラスとの接触面に撥水処理を施したことを特徴とする封止方法。
【請求項８】
前記撥水処理は、撥水性薄膜の形成であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止装置、封止方法、有機ＥＬ装置、および電子機器に関し、詳細には、電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うための封止部材を圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して、前記基板と前記封止部材とを光硬化型接着剤により接合する封止装置、封止方法、有機ＥＬ装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自発光素子であるためバックライト照明が不要であること、視野角が広く、大型の表示パネルに適すること等から有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルが注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬパネルは、ガラス材料からなる支持基板である透光性基板の所定箇所に、所定パターンの透明電極を形成し、前記透明電極上に絶縁層，正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層を順次積層して有機層を形成し、前記有機層上に電子注入層及び背面電極を積層形成して有機ＥＬ素子を得て、前記有機ＥＬ素子を封止部材によって気密的に覆うことで得られるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
かかる有機ＥＬ素子は、大気暴露することで酸素や水蒸気によりその発光特性が著しく劣化する。そのため、有機発光膜を膜形成後に不活性ガス雰囲気下で封止し、素子劣化を低減し寿命を向上させている。封止は、缶封止・薄膜封止・樹脂封止などの方法があり、その中でもプロセスが簡単でガスバリア性の高い缶封止は広く用いられている。封止缶にはガラス・メタルなどのガスバリア性が高くある程度の剛性を持つものが使用される。
【０００５】
封止工程のフローを説明する。（１）接着剤塗布工程では、封止缶に接着剤を塗布する。塗布形状は接着時に有機発光膜が接着剤でシールされるような形状とする。（２）圧着工程では、不活性ガス雰囲気中で基板の有機発光膜が形成されている面に封止缶を圧着する。この圧着工程において、封止缶を基板に押し付けるために基板の有機発光膜が形成されている面の反対側にガラス板を配置して圧力を加える。（３）硬化工程では、圧着状態で接着剤を硬化させ封止する。なお、硬化方法には、ＵＶ硬化・熱硬化がある。硬化工程において、ＵＶ硬化を行う場合、ガラス板側からＵＶ光を照射する。このガラス板は、ＵＶ光による有機ＥＬ素子の劣化を防止するために、接着部以外の領域、特に発光領域に遮光マスクを形成した遮光ガラスが使用されることが多い。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７９４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、遮光ガラスをガラス基板に押し付けると、両者が貼り付いて自重だけでは遮光ガラスからガラス基板がはずれない状態になる。これは、活性なガラス表面にはＯＨ基が並んでおり、両者を圧接することで水素結合を生じその結合力で外れないことが一因と考えられる。このように、ガラス基板が遮光ガラスに貼り付いてしまうと、「次工程へ基板を流動できない」、「ガラス基板を無理に剥がすことで破損が生じる」等の問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、遮光ガラスを使用して封止工程を実行する場合に、遮光ガラスと基板とが貼り付くのを防止して、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能な封止装置、封止方法、有機ＥＬ装置、および電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着剤を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止部材とを接合する封止装置において、前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記遮光ガラスの前記基板との接触面に撥水処理を施したことを特徴とする。
【００１０】
このように、遮光ガラスに基板を圧接させた状態では、遮光ガラスの表面に撥水化処理が施されているので、基板と遮光ガラスの表面にＯＨ基が並ばなくなるため、水素結合による基板の遮光ガラスへの貼り付きを防止でき、遮光ガラスに基板が貼り付くことなく、容易に基板を剥離することができる。この結果、遮光ガラスを使用して封止工程を実行する場合に、遮光ガラスと基板とが貼り付くのを防止して、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能な封止装置を提供することが可能となる。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着剤を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側から光を照射して前記光硬化型接着剤を硬化させることにより、前記基板と前記封止とを接合する封止装置において、前記遮光ガラスと前記基板との貼り付きを防止するために、前記基板の前記遮光ガラスとの接触面に撥水処理を施したことを特徴とする。
【００１２】
このように、遮光ガラスに基板を圧接させた状態では、基板の表面に撥水化処理が施されているので、基板と遮光ガラスの表面にＯＨ基が並ばなくなるため、水素結合による基板の遮光ガラスへの貼り付きを防止でき、遮光ガラスに基板が貼り付くことなく、容易に基板を剥離することができる。この結果、遮光ガラスを使用して封止工程を実行する場合に、遮光ガラスと基板とが貼り付くのを防止して、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能な封止装置を提供することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記撥水処理は、撥水性薄膜の形成であることが望ましい。これにより、低コストかつ簡単な方法で遮光ガラスまたは基板に撥水処理を施すことが可能となる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記電気光学層が少なくとも発光層を有する有機層により形成され、本発明の封止装置を使用して有機ＥＬ装置を製造することが望ましい。これにより、有機ＥＬ装置の封止工程を本発明の封止装置で実行する場合に、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、電子機器に本発明の有機ＥＬ装置を搭載することが望ましい。これにより、電子機器に搭載される有機ＥＬ装置の封止工程を本発明の封止装置で実行する場合に、遮光ガラスから基板を容易に剥離することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１７】
（封止装置）
図１は本発明の実施例に係る封止装置１の概略構成を示す模式的な断面図を示しており、図１−１は圧着前の状態、図１−２は圧着後の状態を示している。以下の実施例では、封止装置１で有機ＥＬ層（電気光学層）が形成された基板（有機ＥＬ基板）を封止缶で封止する場合について説明する。また、基板（有機ＥＬ基板）において４面取りする場合を例示して説明する。
【００１８】
図１−１において、１１はチャンバー、１２はチャンバー内を真空排気する真空ポンプ、１３は窒素導入口、１４は不図示の保持部材に保持され、遮光マスク１５が形成された遮光ガラス、１６は有機ＥＬ層１７が形成されているガラス基板（有機ＥＬ基板）、１８は有機ＥＬ層１７を気密的に覆うための封止缶（封止部材）、１９は封止缶１８の接合部に塗布されたＵＶ硬化型接着剤、２０は封止缶１８を載置する封止缶治具、２１はガラス基板１６を載置する基板支持部、２２は封止缶治具２０を載置する封止缶治具支持部、２３は封止缶１８およびガラス基板１７を遮光ガラス１４に圧接する伸張可能に構成された圧着ステージ、３０は紫外線照射装置を示している。
【００１９】
チャンバー１１内の下部には、伸張可能に構成され、封止缶治具２０を上方に移動させる圧着ステージ２３が設けられている。圧着ステージ２３の上方には、封止缶治具支持部２２に載置された封止缶治具２０が配置される。この封止缶治具２０には、４つの封止缶１８が載置される。各封止缶１８の接合部には、ＵＶ硬化型接着剤１９が塗布されている。封止缶治具２０の上方には、有機ＥＬ層１８を下方にした状態でガラス基板１６が基板支持部２１に載置されている。このガラス基板１６の背面側（上方）には、不図示の保持部材で保持された遮光ガラス１４が配置されている。
【００２０】
チャンバー１１には、チャンバー１１内を真空ポンプ１２で真空排気するための排気口１２ａが設けられている。また、チャンバー１１には、内部を窒素雰囲気とするために窒素が導入される窒素導入口１３が設けられている。なお、窒素の替わりに、アルゴン、ヘリウム等の他の不活性ガスを使用することにしても良い。チャンバー１１の外部には、その上側に、ガラス基板１６と封止缶１８とをＵＶ硬化型接着剤１９を介して接合させるため、紫外線を照射するための紫外線照射装置３０が配設されている。
【００２１】
図２は、遮光ガラス１４の断面図を示している。遮光ガラス１４は、図２に示すように、Ｃｒ等からなる４つの遮光マスクパターン１５が形成されている。さらに、遮光ガラス１４のガラス基板側面１４ａの表面に、ガラス基板１６が貼り付くのを防止するために、撥水化処理が施されており、具体的には、撥水性薄膜４０が形成されている。この撥水性薄膜４０は、ＣＦｘ等の透明な有機系重合膜をＣＶＤ法で形成することができる。撥水性薄膜４０の膜厚は、１０〜１０００Ａ（オングストローム）が望ましい。
【００２２】
（封止方法）
上記構成の封止装置１による封止方法を説明する。まず、図１−１において、排気口１２ａを介して真空ポンプ１２でチャンバー１１内が略真空状態になるように排気し、窒素導入口１３から窒素を導入してチャンバー１１内を窒素雰囲気とする。この後、図１−２に示すように、圧着ステージ２３により、封止缶治具２０を上昇させて、封止缶１８およびガラス基板１６を不図示の支持部材で固定支持された遮光ガラス１４に押し付けて圧接させる。このようにして、ガラス基板１６に対して所定の圧力を付与した状態で封止缶１８を当接させた後、紫外線照射装置３０からの紫外線を遮光ガラス１４を介して、ＵＶ硬化型接着剤１９の塗布位置に照射させることで、ＵＶ硬化型接着剤１９を硬化させて、ガラス基板１６に封止缶１６を封止する。
【００２３】
この後、圧着ステージ２３を下降させ、ガラス基板１６を基板支持部２１に載置させるとともに、封止缶治具２０を封止缶治具支持部２２に載置する。この場合、ガラス基板１６を遮光ガラス１４に圧力を付与して当接させた状態では、遮光ガラス１４の表面に撥水化処理が施されているので、ガラス基板１６と遮光ガラス１４の表面にＯＨ基が並ばなくなるため、水素結合によるガラス基板１６の遮光ガラス１４への貼り付きを防止でき、遮光ガラス１４にガラス基板１６が貼り付くことなく、容易にガラス基板１６を剥離することができる。
【００２４】
（変形例）
図３は、変形例に係るガラス基板１６の構成を示す断面図である。上記実施例では、遮光ガラス１４に撥水処理を施すことにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、ガラス基板の遮光ガラス側面に撥水処理を施しても、遮光ガラス１４とガラス基板１６との貼り付きを防止することができる。図３に示すように、ガラス基板１６の遮光ガラス側面１６ａの表面に、撥水化処理として、撥水性薄膜５０が形成されている。
【００２５】
このように、本実施例では、ガラス基板１６および遮光ガラス１４の少なくとも一方の接触面に、撥水化処理を施すことにより、ガラス基板１６の遮光ガラス１４への貼り付きを防止して、遮光ガラス１４からガラス基板１６を容易に剥離することができる。また、撥水化処理は、撥水性薄膜を形成する以外の各種の方法を使用することができ、例えば、プラズマ処理等を使用することにしても良い。なお、本実施例では、有機ＥＬ基板として、ガラス基板を使用することとしたが、Ｓｉ基板やセラミック基板等の他の材料を使用した場合においても本発明は適用可能である。
【００２６】
（有機ＥＬ装置）
図４は、本発明の実施例に係る有機ＥＬ装置１００の断面構造を示す図を示している。実施例に係る有機ＥＬ装置１００は、封止缶１０５を使用したボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。図４において、１０１はガラス基板、１０２は透明陽極（第１電極）、１０３は有機化合物からなる発光層を含む有機ＥＬ層、１０４は反射陰極（第２電極）、１０５は封止缶（封止部材）、１０６はＵＶ硬化型接着剤を示している。
【００２７】
ガラス基板１０１には、必要に応じてＴＦＴやＴＦＤ等のスイッチング素子が形成される。このガラス基板１０１の上表面には、ＩＴＯからなる透明陽極１０２が形成されている。透明陽極１０２上には、有機化合物からなる発光層を含む有機ＥＬ層１０３が形成されている。有機ＥＬ層１０３は、単層型（発光層）、２層型（発光層＋電子輸送層／ホール輸送層）、３層型（電子輸送層／発光層／ホール輸送層）、４層型（電子注入層／発光層／ホール輸送層／ホール注入層）、５層型（電子注入層／電子輸送層／発光層／ホール輸送層／ホール注入層）のいずれでもよい。この有機ＥＬ層１０３は、インクジェット法を使用して形成することができる。有機ＥＬ層１０３の上には、ＩＴＯからなる反射陰極１０４が形成されている。
【００２８】
そして、透明陽極１０２、有機ＥＬ層１０３、および反射陰極１０４を中空封止するために、封止手段である封止缶１０５がＵＶ硬化型接着剤１０６でガラス基板１０１に接合されている。より具体的には、本発明の封止装置１を使用して、封止缶１０５の接合面にＵＶ硬化型接着剤１０６を塗布し、窒素雰囲気下でガラス基板１０１を重ねた後、紫外線照射して、ＵＶ硬化型接着剤１０６を硬化させて、封止缶１０５とガラス基板１０１を接合する。封止缶１０５としては、例えば、ガラス製の中空封止用の封止缶を使用することができる。なお、封止缶１０５には、ガラスの代わりに、石英、アクリル、シリコン、プラスチック等を使用することにしても良い。
【００２９】
封止缶１０５には、有機ＥＬ装置１００の中空内部に進入する水分やガスを効率的に吸着するために乾燥剤１０７が充填されている。封止缶１０５の形状としては、第一電極１０２、有機ＥＬ層１０３、および第二電極１０４を封止することができれば特に限定されるものではなく、例えば、長方体、正方体、円柱状、円錐状、半球状等の形状でもよい。乾燥剤１０７としては、化学吸着性を有することによる水分吸収能力の高い材料を用いることができ、例えば、酸化バリウム、五酸化二リン、酸化カルシウム等が好ましい。
【００３０】
（有機ＥＬ装置の変形例）
図５は、変形例に係る有機ＥＬ装置２００の断面構造を示す図である。図５において、図１と同等機能を有する部位には同一符号を付し、その説明を省略する。上記実施例では、封止部材として、封止缶１０５を使用した構成である。これに対して、変形例では、封止部材として、封止用基板２０１を使用した構成である。変形例に係る有機ＥＬ装置２００においても、本発明の封止装置１を使用して封止工程を実行することができる。図５において、基板１０１上の接合面にＵＶ硬化型接着剤１０６を塗布し、窒素雰囲気下で封止用基板２０１を重ねた後、紫外線照射して、ＵＶ硬化型接着剤１０６を硬化させて、封止用基板２０１とガラス基板１０１を接合している。封止用基板２０１には溝が形成されており、この溝には乾燥剤１０７が充填されている。封止用基板２０１には、例えば、ガラス、石英、アクリル、シリコン、プラスチック等を使用することができる。
【００３１】
（電子機器への適用例）
つぎに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用可能な電子機器の具体例について図６を参照して説明する。図６−１は、本発明に係る有機ＥＬ装置を可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）３００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ３００は、キーボード３０１を備えた本体部３０２と、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部３０３とを備えている。図６−２は、本発明に係る有機ＥＬ装置を携帯電話機４００の表示部に適用した例を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機４００は、複数の操作ボタン４０１のほか、受話口４０２、送話口４０３とともに、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した表示部４０４を備えている。
【００３２】
本発明に係る有機ＥＬ装置は、上述した携帯電話機やノートパソコン以外にも、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ表示装置、エレクトロミック調光ガラス、電子ペーパー、照明装置、およびプリンタヘッド等に広く利用可能である。また、本発明に係る電子機器は、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く利用することができる。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１−１】本発明の実施例に係る封止装置の概略構成を示す模式的な断面図（圧着前の状態）。
【図１−２】本発明の実施例に係る封止装置の概略構成を示す模式的な断面図（圧着後の状態）。
【図２】遮光ガラスの断面図。
【図３】ガラス基板の断面図。
【図４】本発明の実施例に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図５】本発明の変形例に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図６−１】実施例に係る有機ＥＬ装置を備えたパソコンの斜視図。
【図６−２】実施例に係る有機ＥＬ装置を備えた携帯電話機の斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１１  チャンバー、１２  真空ポンプ、１３  窒素導入口、１４  遮光ガラス、１５    遮光マスクパターン  １６  ガラス基板（有機ＥＬ基板）、１７  有機ＥＬ装置（電気光学層）、１８  封止缶（封止部材）、１９  ＵＶ硬化型接着剤、２０  封止缶治具、２１  基板支持部、２２  封止缶治具支持部、２３  圧着ステージ、３０  紫外線照射装置、３１  スペーサ、４０，５０  撥水性薄膜、１００  有機ＥＬ装置、１０１  ガラス基板、１０２  反射陽極（第１電極）、１０３  有機ＥＬ層、１０４  透明陰極（第２電極）、１０５  封止缶（封止部材）、１０６  ＵＶ硬化型接着剤、２００  有機ＥＬ装置、２０１  封止用基板、３００  コンピュータ、３０１  キーボード、３０２  本体部、、３０３  表示部、４００  携帯電話機、４０１  操作ボタン、４０２  受話口、４０３  送話口、４０４  表示部
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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